來(lái)自華盛頓大學(xué)的研究人員發(fā)表了題為“Reading DNA at single-nucleotide resolution with a mutant MspA nanopore and phi29 DNA polymerase”的文章，報(bào)道了第三代DNA測(cè)序技術(shù)新機(jī)制——納米孔檢測(cè)核酸堿基數(shù)增加至20-30個(gè)，這將激化目前納米孔測(cè)序技術(shù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，相關(guān)成果公布在Nature Biotechnology雜志上。

文章的通訊作者是華盛頓大學(xué)的物理學(xué)家Jens H.Gundlach教授，他在納米孔測(cè)序技術(shù)方面成就赫然，曾經(jīng)設(shè)計(jì)出了一種可以在納米孔內(nèi)對(duì)DNA進(jìn)行快速測(cè)序的新方法，這種納米微孔只有1個(gè)納米大小，僅夠用來(lái)測(cè)量一個(gè)DNA的單分子鏈。

對(duì)于這一最新成果，他表示，“為了能獲得可行的，易于操控的測(cè)序平臺(tái)”，“我們提高了一種蛋白納米孔的效用，這種納米孔能與分子馬達(dá)共同作用，幫助DNA鏈每次通過(guò)一個(gè)核苷酸?！?/SPAN>

第三代測(cè)序技術(shù)

接二連三的個(gè)人基因組圖譜繪制陸續(xù)完成，說(shuō)明了第二代測(cè)序技術(shù)的強(qiáng)大力量，但是第二代測(cè)序技術(shù)很快就遇上了強(qiáng)勁的對(duì)手——第三代測(cè)序技術(shù)，也就是被稱為下下一代的測(cè)序（next-next-generation sequencing）的直接測(cè)序方法。這一測(cè)序技術(shù)是基于納米孔（nanopore）的單分子讀取技術(shù)，不同于之前的兩代技術(shù)（需要熒光或者化學(xué)發(fā)光物質(zhì)的協(xié)助下, 通過(guò)讀取DNA聚合酶或DNA連接酶將堿基連接到DNA鏈上過(guò)程中釋放出的光學(xué)信號(hào)而間接確定的），可以直接讀取序列信息，簡(jiǎn)潔快速。這種方法讀取數(shù)據(jù)更快、有望大大降低測(cè)序成本，改變個(gè)人醫(yī)療的前景。

但是納米孔測(cè)序技術(shù)也存在瓶頸——DNA鏈通過(guò)納米孔的速度太快，以致來(lái)不及對(duì)堿基進(jìn)行檢測(cè)，因此科學(xué)家們想盡辦法降低這一速度，之前研究人員曾報(bào)道，利用一種來(lái)自結(jié)核桿菌基因工程蛋白孔，創(chuàng)造了納米孔，這種納米孔大小為十億分之一米，正好能讓一條DNA單鏈通過(guò)。

為了能閱讀這些數(shù)據(jù)，納米孔需要被放置在鉀氯化合物溶液環(huán)境的膜中，并加上一個(gè)小電壓，制造離子電流穿過(guò)納米孔。電信號(hào)會(huì)隨著通過(guò)納米孔的核苷酸變化而變化，每種DNA核苷酸——胞嘧啶，胸腺嘧啶，鳥嘌呤，腺嘌呤都有各自不同的信號(hào)。

研究人員還加上了一種分子馬達(dá)，這種馬達(dá)來(lái)自一種與病毒復(fù)制相關(guān)的酶，能推動(dòng)DNA鏈通過(guò)納米孔閱讀器。這種馬達(dá)是由來(lái)自加州大學(xué)圣克魯斯分校的研究人員首次應(yīng)用到納米孔中的，但是他們利用的是一個(gè)不同的納米孔，不能識(shí)別不同類型的核苷酸。

Gundlach教授的這篇最新文章則采用了一種新型的納米孔，通過(guò)六種不同的DNA鏈，成功證明了這種技術(shù)。